A320維護(hù)訓(xùn)練模擬機(jī)研究與教學(xué)應(yīng)用探究

王洛鋒

摘要：維護(hù)訓(xùn)練模擬機(jī)由于其仿真駕駛艙結(jié)構(gòu)和突出的故障設(shè)置培訓(xùn)機(jī)理，對(duì)于培訓(xùn)學(xué)員有著獨(dú)特的培養(yǎng)優(yōu)勢(shì)。但由于其高昂費(fèi)用，許多高校在購(gòu)置設(shè)備提升培養(yǎng)模式方面望而卻步。本文通過(guò)研究開(kāi)發(fā)低成本的A320維護(hù)訓(xùn)練模擬機(jī)設(shè)備用于高校培訓(xùn)平臺(tái)搭建，探究多功能化設(shè)備教學(xué)模式培養(yǎng)策略。

關(guān)鍵詞：維護(hù)訓(xùn)練模擬機(jī)；培養(yǎng)模式；A320

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2019）07-0165-02

1 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)一體化迅速發(fā)展，國(guó)內(nèi)航空器數(shù)量不斷增加，以及國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)相繼研發(fā)成功，我國(guó)航空業(yè)迎來(lái)快速發(fā)展的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。面對(duì)我國(guó)開(kāi)放的航空市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)航空器數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng)，配套培養(yǎng)相應(yīng)機(jī)務(wù)維護(hù)人員以保證航空器順利運(yùn)行，目前對(duì)國(guó)內(nèi)緊缺的航空院校產(chǎn)生巨大壓力。為此，如何快速地培養(yǎng)相應(yīng)機(jī)務(wù)維護(hù)人員以及提高機(jī)務(wù)人員整體能力素質(zhì)，一直是國(guó)內(nèi)航空院校探討的研究方向。目前國(guó)內(nèi)高校教學(xué)培養(yǎng)以CBT授課方式為主，學(xué)生接觸真實(shí)航空器的教學(xué)機(jī)會(huì)較少，退役航空器用于航空院校教學(xué)培訓(xùn)一直是稀缺資源，而高價(jià)值的飛行培訓(xùn)模擬機(jī)對(duì)于飛行培訓(xùn)尚捉襟見(jiàn)肘，為此，開(kāi)發(fā)應(yīng)用于機(jī)務(wù)維護(hù)人員培訓(xùn)使用的模擬機(jī)設(shè)備，有著重要意義。

2 機(jī)務(wù)培訓(xùn)用模擬機(jī)培訓(xùn)現(xiàn)狀研究

目前，用于教學(xué)的模擬培訓(xùn)系統(tǒng)分為兩類，一類為平面化二維維修訓(xùn)練模擬機(jī)，另一類為三維維修訓(xùn)練模擬機(jī)。

2.1 二維維修訓(xùn)練模擬機(jī)

二維培訓(xùn)用模擬訓(xùn)練器是一種簡(jiǎn)易硬件設(shè)備的培訓(xùn)用模擬訓(xùn)練設(shè)備，基于計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)搭建培訓(xùn)平臺(tái)，硬件平臺(tái)布局布置較為方便，使用計(jì)算機(jī)搭建培訓(xùn)教室即可，可節(jié)省大量的設(shè)備購(gòu)置費(fèi)用。授課方式采用教師同時(shí)對(duì)應(yīng)多名學(xué)生授課方式，場(chǎng)地布局方式較為靈活。在系統(tǒng)中可以練習(xí)虛擬駕駛艙的操作，熟悉動(dòng)態(tài)系統(tǒng)圖，以及進(jìn)行高度仿真排故練習(xí)。

2.2 三維維修訓(xùn)練模擬機(jī)

三維維修模擬機(jī)相對(duì)于二維維修模擬機(jī)屬于升級(jí)版本，配備了硬件設(shè)備平臺(tái)，按照航空器駕駛艙的布局以1：1比例仿真搭建，可以模擬在駕駛艙場(chǎng)景操作練習(xí)，對(duì)機(jī)務(wù)維修培養(yǎng)針對(duì)性強(qiáng)。

目前，用于機(jī)務(wù)培訓(xùn)的模擬訓(xùn)練機(jī)分為全觸摸屏模擬機(jī)和全仿真件模擬機(jī)。全觸摸屏模擬機(jī)按照駕駛艙布局設(shè)計(jì)，交互界面由觸摸顯示屏代替，分為中央操縱臺(tái)、頭頂面板、主儀表板等幾個(gè)顯示器作為信號(hào)輸入端。駕駛艙各面板模塊被處理為平面圖形的方式在對(duì)應(yīng)區(qū)域顯示屏顯示，通過(guò)觸控顯示屏對(duì)應(yīng)操作開(kāi)關(guān)、按鈕等，向控制系統(tǒng)輸入信號(hào)，實(shí)現(xiàn)模擬駕駛艙操作功能。全仿真件模擬機(jī)在觸摸屏模擬機(jī)的基礎(chǔ)上升級(jí)，不僅具有觸摸屏模擬機(jī)仿真駕駛艙布局的結(jié)構(gòu)，交互界面全部仿真駕駛艙交互模塊，建立實(shí)物化交互界面，可以真實(shí)的操作開(kāi)關(guān)、按鈕、旋鈕等，仿真在真實(shí)駕駛艙操作練習(xí)。三維維護(hù)訓(xùn)練模擬機(jī)有優(yōu)越的操作空間感和操縱感，但同時(shí)也帶來(lái)高價(jià)格的設(shè)備購(gòu)置費(fèi)用，搭建模擬機(jī)培訓(xùn)教室，廣泛用于技能培訓(xùn)使用，對(duì)于航空院校來(lái)說(shuō)將是一筆巨大的費(fèi)用投入。

3 空客A320三維維修訓(xùn)練模擬機(jī)研發(fā)研究

為解決航空院校引進(jìn)高價(jià)值維修培訓(xùn)模擬機(jī)費(fèi)用負(fù)擔(dān)問(wèn)題，可通過(guò)自主研發(fā)低成本機(jī)務(wù)維護(hù)模擬機(jī)，應(yīng)用于國(guó)內(nèi)航空院校搭建模擬機(jī)培訓(xùn)教室，解決國(guó)內(nèi)應(yīng)用仿真設(shè)備培養(yǎng)學(xué)生的短板問(wèn)題。

3.1 空客A320三維維修訓(xùn)練模擬機(jī)整體設(shè)計(jì)思路

空客A320維修訓(xùn)練模擬機(jī)以空客A320分機(jī)駕駛艙為原型，通過(guò)對(duì)機(jī)艙內(nèi)結(jié)構(gòu)測(cè)繪和分析，使用三維建模軟件Creo建模設(shè)計(jì)?？湛虯320模擬機(jī)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分為中央操縱臺(tái)、主儀表板、頭頂面板、飛行控制面板、自動(dòng)油門(mén)五個(gè)部分區(qū)域建模，對(duì)每個(gè)區(qū)域獨(dú)立設(shè)計(jì)，再將各區(qū)域進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)拼裝。對(duì)于各個(gè)區(qū)域版塊，根據(jù)模塊總成分為獨(dú)立控制模塊設(shè)計(jì)，再將獨(dú)立控制模塊在區(qū)域模塊框架上安裝。如圖1為空客A320維修訓(xùn)練模擬機(jī)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)圖。

3.2 維修訓(xùn)練模擬機(jī)模塊化設(shè)計(jì)研究

對(duì)于每個(gè)控制模塊，采用獨(dú)立的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路?？刂颇K包含開(kāi)關(guān)、按鈕、旋鈕等控制開(kāi)關(guān)，以及面板結(jié)構(gòu)和電路控制部分。根據(jù)駕駛艙對(duì)應(yīng)真實(shí)模塊結(jié)構(gòu)，將所對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)等控制部件通過(guò)Creo軟件建模，面板根據(jù)實(shí)物結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)建模，在Creo軟件中完成硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)組裝。根據(jù)真實(shí)飛機(jī)控制模塊功能，分析其邏輯控制功能，設(shè)計(jì)邏輯控制單元，建立接口電路板，并在建模軟件中完成整個(gè)獨(dú)立控制模塊裝配建模，實(shí)現(xiàn)單個(gè)獨(dú)立模塊的建模設(shè)計(jì)。按照同樣設(shè)計(jì)思路，分別對(duì)單個(gè)區(qū)域的控制模塊一一建模設(shè)計(jì)，將設(shè)計(jì)好的建模模塊在設(shè)計(jì)好的區(qū)域安裝框架裝配，完成獨(dú)立區(qū)域的裝配。然后，分析其他區(qū)域的邏輯控制功能，分別對(duì)其他區(qū)域設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)框架和單元控制模塊建模，完成其他控制區(qū)域的整體設(shè)計(jì)。分析駕駛艙結(jié)構(gòu)，根據(jù)其駕駛艙布局，按照同比例尺寸設(shè)計(jì)整體安裝框架結(jié)構(gòu)，將建模完成的區(qū)域版塊組裝在整體機(jī)構(gòu)框架，完成模擬機(jī)硬件結(jié)構(gòu)平臺(tái)的設(shè)計(jì)。如圖2為A320維修訓(xùn)練模擬機(jī)整體結(jié)構(gòu)建模圖。

4 維修訓(xùn)練模擬機(jī)用于教學(xué)研究

4.1 開(kāi)發(fā)維修訓(xùn)練模擬機(jī)用于教學(xué)培訓(xùn)可行性研究

對(duì)于飛行專業(yè)學(xué)生，訓(xùn)練條件較為優(yōu)越，有專用于飛行訓(xùn)練的培訓(xùn)用模擬機(jī)，可在飛行模擬訓(xùn)練器操作訓(xùn)練以熟悉飛行流程。但由于飛行模擬訓(xùn)練器昂貴的設(shè)備購(gòu)置費(fèi)用及保養(yǎng)費(fèi)用，用于訓(xùn)練的小時(shí)費(fèi)用比較昂貴，而對(duì)于龐大的待培訓(xùn)飛行學(xué)員數(shù)量與有限的設(shè)備數(shù)量，用于機(jī)務(wù)維護(hù)人員培養(yǎng)并不現(xiàn)實(shí)。由此，應(yīng)用所開(kāi)發(fā)的低成本機(jī)務(wù)維護(hù)模擬機(jī)用于機(jī)務(wù)教學(xué)有著得天獨(dú)厚的培養(yǎng)條件，可使用有限的教育資金搭建培訓(xùn)教室，用于對(duì)機(jī)務(wù)維修人員專業(yè)技能培訓(xùn)。

4.2 維修訓(xùn)練模擬機(jī)用于機(jī)務(wù)培養(yǎng)模式研究

機(jī)務(wù)維修人員對(duì)于飛機(jī)維修屬于高技能人才，對(duì)于飛機(jī)結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)龐雜的故障情況，航空公司更希望接受高素質(zhì)維修學(xué)員。而僅僅通過(guò)課本知識(shí)教學(xué)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足學(xué)生對(duì)飛機(jī)系統(tǒng)知識(shí)和故障機(jī)理的需求，在航空器上通過(guò)真實(shí)故障情況的學(xué)習(xí)研究和故障排除練習(xí)，對(duì)于新進(jìn)學(xué)員難以有機(jī)會(huì)直接接觸維修操作。

通過(guò)引進(jìn)維修訓(xùn)練用模擬機(jī)，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置相關(guān)使用維修訓(xùn)練模擬機(jī)培訓(xùn)維修教程，學(xué)生可在仿真設(shè)備操作練習(xí)，以熟練排故流程，鍛煉排故邏輯思路，更好地掌握相關(guān)航空器維修知識(shí)。

4.3 維修訓(xùn)練模擬機(jī)教學(xué)培訓(xùn)方案研究

維修訓(xùn)練用模擬機(jī)由硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)設(shè)備兩部分組成，通過(guò)硬件設(shè)備平臺(tái)可以訓(xùn)練維修人員對(duì)駕駛艙交互界面控制按鈕的檢測(cè)操作流程培訓(xùn)，熟悉系統(tǒng)測(cè)試的操作步驟，例如系統(tǒng)自檢測(cè)試的各控制按鈕操作流程。同時(shí)，可通過(guò)硬件平臺(tái)設(shè)置培訓(xùn)故障項(xiàng)目，系統(tǒng)根據(jù)設(shè)置的故障信息顯示對(duì)應(yīng)故障情況，培訓(xùn)學(xué)員根據(jù)故障情況分析故障原因和解決故障的方案，在硬件平臺(tái)操作以查找解決故障的方法。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)自主研發(fā)維修訓(xùn)練模擬機(jī)搭建培訓(xùn)平臺(tái)，可解決高校購(gòu)置高費(fèi)用模擬機(jī)帶來(lái)的資金問(wèn)題，以及后期維護(hù)帶來(lái)的維修成本問(wèn)題。維修培訓(xùn)用模擬機(jī)由于真實(shí)的訓(xùn)練環(huán)境和故障設(shè)置培訓(xùn)，可更好地提高學(xué)員對(duì)維修技能知識(shí)的掌握。將維修訓(xùn)練模擬平臺(tái)加入技能人員培養(yǎng)課程，可在學(xué)員課堂知識(shí)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，提高學(xué)員的維修技能和綜合維修素質(zhì)能力，降低維修培訓(xùn)成本。

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